maisМоделирование и анализ информационных системModeling and Analysis of Information Systems1818-10152313-5417Yaroslavl State Universitymais-1105Research ArticleОригинальные статьиArticlesВерификация телекоммуникационных систем, специфицированных взаимодействующими конечными автоматами, с помощью раскрашенных сетей ПетриVerification of Telecommunication Systems Specified by Communicating Finite Automata with the Help of Coloured Petri NetsБелоглазовДмитрий МихайловичBeloglazovD. M.dmitry.beloglazov@gmail.comМашуковМихаил ЮрьевичMashukovM. Yu.mashukovm@mail.ruНепомнящийВалерий АлександровичNepomniaschyV. A.vnep@iis.nsk.suИнститут систем информатики им. А.П. Ершова СО РАНRussian Federation201120122011184144156Copyright © Белоглазов Д.М., Машуков М.Ю., Непомнящий В.А., 20112011Белоглазов Д.М., Машуков М.Ю., Непомнящий В.А.Beloglazov D.M., Mashukov M.Y., Nepomniaschy V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mais-journal.ru/jour/article/view/1105

Рассматриваются униформные системы взаимодействующих расширенных конечных автоматов, которые удобны для задания исходной спецификации телекоммуникационных систем, таких как кольцевые протоколы и телефонные сети. Цель работы - представить программный комплекс Automata Systems Verifier (ASV), предназначенный для анализа и верификации автоматных спецификаций. Он базируется на алгоритме трансляции систем автоматов в раскрашенные сети Петри (РСП), представленном и обоснованном в [4]. Для анализа РСП комплекс ASV использует систему CPN Tools [10], а для их верификации методом проверки моделей относительно свойств, заданных формулами мю-исчисления, он использует систему Petri Net Verifier [12]. Описано применение этого комплекса к верификации кольцевого RE-протокола и к исследованию взаимодействия функциональностей в телефонных сетях.

Uniform systems of communicating extended finite automata are considered in the paper. These automata systems are useful for initial specification of telecommunication systems such as ring protocols and telephone networks. The goal of our paper is to represent an ASV tool (Automata Systems Verifier) intended for analysis and verification of the automata specifications. The ASV tool is based on the algorithm of translation of these automata systems into coloured Petri nets (CPN). This algorithm has been represented and justified in [4]. The ASV tool uses CPN Tools [10] for analysis of the net models and Petri Net Verifier [12] for their verification by the model checking method with respect to properties expressed in mu-calculus. Application of the ASV tool to ring protocol verification and investigation of feature interactions in telephone networks is described.

телекоммуникационные системырасширенные конечные автоматыраскрашенные сети Петрикольцевые протоколывзаимодействие функциональностейтелефонные сетиверификацияметод проверки моделейtelecommunication systemsextended finite automatacoloured Petri netsring protocolsfeature interactionstelephone networksverificationmodel checking methodReferencesВиноградов Р.А., Кузьмин Е.В., Соколов В.А. Верификация автоматных программ средствами CPN/Tools // Моделирование и анализ информационных систем. 2006. Т. 13, № 2. C. 4-15.Виноградов Р.А., Кузьмин Е.В., Соколов В.А. Верификация автоматных программ средствами CPN/Tools // Моделирование и анализ информационных систем. 2006. Т. 13, № 2. C. 4-15.Кузьмин Е.В., Соколов В.А. Моделирование, спецификация и верификация "автоматных" программ // Программирование. 2008. №1. C. 38-60.Кузьмин Е.В., Соколов В.А. Моделирование, спецификация и верификация "автоматных" программ // Программирование. 2008. №1. C. 38-60.Шалыто А.А., Туккель Н.И. SWITCH-технология - автоматный подход к созданию программного обеспечения "реактивных" систем // Программирование. 2001. № 5. C. 45-62.Шалыто А.А., Туккель Н.И. SWITCH-технология - автоматный подход к созданию программного обеспечения "реактивных" систем // Программирование. 2001. № 5. C. 45-62.Beloglazov D., Nepomniaschy V. A Two-Level Approach for Modeling and Verification of Telecommunication Systems // Proc. PSI 2009. LNCS. 2010. V. 5947. P. 70-85.Beloglazov D., Nepomniaschy V. A Two-Level Approach for Modeling and Verification of Telecommunication Systems // Proc. PSI 2009. LNCS. 2010. V. 5947. P. 70-85.Capellmann C., Dibold H., Herzog U. Using High-Level Petri Nets in the Field of Intelligent Networks // LNCS. 1999. V. 1605. P. 1-36.Capellmann C., Dibold H., Herzog U. Using High-Level Petri Nets in the Field of Intelligent Networks // LNCS. 1999. V. 1605. P. 1-36.Cavalli A., Maag S. A New Algorithm for Service Interaction Detection // Proc. ICFEM 2002. LNCS. 2002. V. 2495. P. 371-382.Cavalli A., Maag S. A New Algorithm for Service Interaction Detection // Proc. ICFEM 2002. LNCS. 2002. V. 2495. P. 371-382.Cohen R., Segall A. An Efficient Reliable Ring Protocol // IEEE Transactions on Communications. 1991. V. 39, № 11. P. 1616 - 1623.Cohen R., Segall A. An Efficient Reliable Ring Protocol // IEEE Transactions on Communications. 1991. V. 39, № 11. P. 1616 - 1623.Gibson P., Hamilton G., Mery D. Integration Problems in Telephone Feature Requirements // Proc. of the 1st Intern. Conf. on Integrated Formal Methods, York, (IFM'99). Springer, 1999. P. 129-148.Gibson P., Hamilton G., Mery D. Integration Problems in Telephone Feature Requirements // Proc. of the 1st Intern. Conf. on Integrated Formal Methods, York, (IFM'99). Springer, 1999. P. 129-148.Jensen K., Kristensen L.M. Coloured Petri Nets: Modelling and Validation of Concurrent Systems // Springer, 2009.Jensen K., Kristensen L.M. Coloured Petri Nets: Modelling and Validation of Concurrent Systems // Springer, 2009.Jensen K., Kristensen L.M., Wells L. Coloured Petri Nets and CPN Tools for modeling and validation of concurrent systems // Int. J. on Software Tools for Technology Transfer 9. 2007. P. 213-254.Jensen K., Kristensen L.M., Wells L. Coloured Petri Nets and CPN Tools for modeling and validation of concurrent systems // Int. J. on Software Tools for Technology Transfer 9. 2007. P. 213-254.Keck D.O., Kuehn P.J. The Feature and Service Interaction Problem in Telecommunications Systems: A Survey // IEEE Trans. on Software Eng. 1998. V. 24, № 10. P. 779-796.Keck D.O., Kuehn P.J. The Feature and Service Interaction Problem in Telecommunications Systems: A Survey // IEEE Trans. on Software Eng. 1998. V. 24, № 10. P. 779-796.Kozura V.E., Nepomniaschy V.A., Novikov R.M. Verification of Distributed Systems Modelled by High-level Petri Nets // Proc. Intern. Conf. on Parallel Computing in Electrical Engineering. Warsaw, Poland, 2002. P. 61-66.Kozura V.E., Nepomniaschy V.A., Novikov R.M. Verification of Distributed Systems Modelled by High-level Petri Nets // Proc. Intern. Conf. on Parallel Computing in Electrical Engineering. Warsaw, Poland, 2002. P. 61-66.Lee D. Principles and methods of testing finite state machines // Proc. IEEE. 1996. V. 84, № 8. P. 1090-1123.Lee D. Principles and methods of testing finite state machines // Proc. IEEE. 1996. V. 84, № 8. P. 1090-1123.Lorentsen L., Tuovinen A., Xu J. Modelling Feature Interaction Patterns in Nokia Mobile Phones using Coloured Petri Nets and Design/CPN // Proc. 3rd Workshop on Practical Use of Coloured Petri Nets (CPN'01), Aarhus Univ., DAIMI PB-554. 2001. P. 1 - 14.Lorentsen L., Tuovinen A., Xu J. Modelling Feature Interaction Patterns in Nokia Mobile Phones using Coloured Petri Nets and Design/CPN // Proc. 3rd Workshop on Practical Use of Coloured Petri Nets (CPN'01), Aarhus Univ., DAIMI PB-554. 2001. P. 1 - 14.Nakamura M. Design and Evaluation of Efficient Algorithms for Feature Interaction Detection in Telecommunication Services. // PhD dissertation, Osaka University, 1999.Nakamura M. Design and Evaluation of Efficient Algorithms for Feature Interaction Detection in Telecommunication Services. // PhD dissertation, Osaka University, 1999.Nepomniaschy V., Beloglazov D., Churina T., Mashukov M. Using Coloured Petri Nets to Model and Verify Telecommunications Systems // Proc. CSR 2008. LNCS. 2008. V. 5010, P. 360-371.Nepomniaschy V., Beloglazov D., Churina T., Mashukov M. Using Coloured Petri Nets to Model and Verify Telecommunications Systems // Proc. CSR 2008. LNCS. 2008. V. 5010, P. 360-371.Schatz B., Salzmann Ch. Service-Based Systems Engineering: Consistent Combination of Services // Proc. ICFEM 2003. LNCS. 2003. V. 2885. P. 86-104.Schatz B., Salzmann Ch. Service-Based Systems Engineering: Consistent Combination of Services // Proc. ICFEM 2003. LNCS. 2003. V. 2885. P. 86-104.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.